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【摘 要】 本文对数字电视前端相关技术进行分析，首先对数字电视前端产生的原因进行思考，并在此基础上提出了其构建的过程，提出了相关的理论和构架，并分析了数字电视前端的主要技术模块。
【关键词】 数字电视前端;IP协议;三网融合;广播电视
伴随着数字信息技术的快速发展，传统电视的功能逐渐与数字信息技术相互融合，形成数字电视产业这一新兴产业。作为继IT以来的又一大社会热点，模拟电视走向数字电视是社会发展的必然趋势，政府也制定了从模拟电视走向数字电视的实施方案和产业目标。在这个过程中，数字电视涉及到的技术也成为人们关注的热点，本文就一数字电视前端的相关技术进行分析阐述。
1 数字电视前端产生的思考
信息技术的发展带动了电信市场的发展，电信开始从以前的以电话业务为主到今天的以网络业务为主。而广播电视作为影视媒体行业的主力军，一直肩负着广播影视节目制作和播出的重任，其在“三网融合”下也必须不断创新，运用信息技术推动自身健康发展。在经济全球一体化和信息技术为主导的21世纪，我国的广播电视市场发生了一定的变化，开放和竞争的趋势已基本确立。早在2010年时，温家宝总理就明确提出要加快推进“三网融合”，并提出了“三网融合”的时间表，由此，广播电视的网络运营业务格局发生翻天覆地的变化，其功能得到极大扩展，其服务方式和服务内容也相应的发生了变化。基于广播电视市场的发展，数字电视前端产生并开始推动系统业务从单一性向模块化方向发展。
广播电视的服务内容从传统单一的业务走向多业务，向人们提供更多更有效的资源，促进系统的高效、稳定运转。所以说，系统的模块化发展推动了“三网融合”的顺利进行。
2 数字电视前端的建设
2.1数字电视前端基本理论及其构架
在互联网领域，IP协议是非常普通的东西，它不仅实现系统与系统之间的资源共享，同时还保证新业务的快速规模部署，这一作用使得其在广播电视行业中得到认可和运用。运用IP协议进行数字电视前端建设，进行核心网络建设，探索数字电视信号接收、编码、信号处理、调制和监视等功能模块的建设，推动广播电视行业的多元化业务发展。
如果前端采用ASI异步串行接口，用ASI进行设备互连，容易带来系统扩展性低等问题。因为ASI最大的码率为270Mbps，一根ASI连接线只能携带一个多节目传输流，这样就给运营商带来了诸多业务上的限制，而设备互连采用ASI属于静态互连，扩展性低。
而当前的数字电视前端建设的同时还要部署新的业务，推动前端架构的模块化发展，所以说，运用IP协议进行路由器的互连，充分利用千兆以太网的传输能力，使用一根线实现多个多节目传输流的传输，减少成本，简化系统框架。基于IP的数字电视前端中的所有设备可以通过IP路由器实现任意连接，非常方便，这是数字电视前端当前发展的主要方向。以IP为基础的数字电视前端不仅使得以前设备之间繁杂的连接线变得简单，也使复杂的矩阵变得简单化，帮助运营商部署新的业务，减少运营成本。在IP网中实现电视服务、互联网浏览服务、电子邮件服务、娱乐服务、电子商务服务等，从而推动“三网融合”的早日实现，使有线运营商尽快实现真正意义上的“三网融合”，实现资源共享，提高资源利用率，促进社会经济可持续发展。
2.2数字电视前端相关技术模块
数字电视前端比模拟电视前端包含的内容更加广泛，一般由卫星数字电视接收机、视频服务器、编解码器、复用器、QAM调制器、各种管理器以及网络控制设备等组成。简单来说，其包括信号输入、信号处理、信号输出、系统管理四个模块。接下来就简要介绍这几个模块的相关技术。
2.2.1信号输入模块的技术
数字电视前端信号输入模块包括接收本地播出的数字电视信号、演播室送来的自办节目信号、Internet数据流、SDH网络数字电视信号等。在这个模块中，涉及到的技术主要有分组码、卷积码。
分组码：就是把m个信息比特的序列编成n个比特的码组，每个码组的（n-m）个校验位仅仅与本码组的m个信息位有关，与其他码组无关。
卷积码：卷积码在信道误码很高的DVB-S系统中运用较多。卷积码将k个信息比特编成n个比特，由于k、n的数值较小，所以适宜串行形式传输信息，延时小。卷积码的标示方式为（n，k，m），其中k为每次输入到卷积编码器的bit数，n为每个k元组码字对应的卷积码输出n元组码字，m为编码存储度，也就是卷积编码器的k元组的级数。卷积码中编码后的n个码元不仅与前段的k个信息有关，同时还与前面（n-1）段的信息有关。随着n的增大，卷积码的纠错能力增加，而差错率则随着n的增加而指数下降。当编码器较为复杂时，卷积码的纠错性能优于分组码。在数字电视的信道编码中，卷积码常常与线性分组码级连使用。
2.2.2信号处理模块的技术
信号处理模块是数字电视前端的核心部分，其主要责任是完成对所有节目的解扰、截取、复用等处理，业务信息随时更新，保证机顶盒的正常运转，保证所有应用数据的正确插入。
广播电视信道的特性决定了数字电视的传输系统结构，在信道频带的限制下，必须通过调制技术来调整频带效率，而信道中同时还存在许多干扰，必须采用纠错和均衡技术来抗干扰。从干扰的性质上来看，可以将其分成回波干扰和噪声干扰。前者是地面广播中最为常见的信道干扰，当地面广播发射信号的电磁波遇到树木、楼房等干扰时会产生反射现象，反射信号进入接收机中就会产生回波干扰，在清除回波干扰上，目前多采用OFDM技术，这是一种并行调制技术，将符号周期延长了n倍，提高信道的抗干扰性能。
在解扰处理上，TS解扰技术能轻易改变CA系统，无需更换完全的解扰设备，将TS解扰器做成一个带有ASI输入、输出接口的小插件就可以插入到前端的任何接收設备上了。
2.2.3信号输出模块的技术
信号输出模块就是将处理过的信息利用调制器变成传输网络中所需要的信号格式，所以说，调制器是该模块的主要设备。数字调制技术将数字基带信号调制在载波上，使其成为信道传输中合适的数字频带信号，从而有效提高频谱利用率，提高信道的抗干扰能力，满足数字电视高清晰度电视系统的传输要求。目前的有线电视网一般采用64QAM调制器，接收多节目数据传输流，对其进行帧交织、RS编码和调制，输出中频调制信号到变频器上，转变成射频信号。
2.2.4系统管理模块的技术
系统管理模块也就是用户信息管理和计费工作，还有一些影视资料的管理和保密工作。数字电视前端输出部分的最后一步处理时“加扰授权”，而加扰器的工作与CA系统密切相关，加扰器支持CA系统，在同一个传输流中，可以使用两种及以上的不同CA系统，这使得系统管理可以很方便的增加新的CA系统或是停用旧的CA系统，可以在保持原有功能的基础上增加其他CA系统的机顶盒。
3 结束语
在“三网融合”不断推进的形势下，数字电视发展越来越快，而数字电视前端作为系统的一个重要组成部分，其相关技术和设备关系到数字电视系统的正常运行。本文简化介绍了数字电视前端的产生原因以及基本架构，阐述几种相关技术，供有关人员参考。
参考文献：
[1]陈宣文.数字电视前端设计的技术要求研究[J].数字技术与应用，2013（10）：180.
[2]洪文亮.浅析数字电视前端技术[J].科学之友，2012（28）：148-149.
[3]史晓燕.浅析数字电视前端技术[J].科技创新导报，2009（28）：14.
[4]朱亚东.数字电视前端相关技术研究[D].南京理工大学：2006年.
【关键词】 数字电视前端;IP协议;三网融合;广播电视
伴随着数字信息技术的快速发展，传统电视的功能逐渐与数字信息技术相互融合，形成数字电视产业这一新兴产业。作为继IT以来的又一大社会热点，模拟电视走向数字电视是社会发展的必然趋势，政府也制定了从模拟电视走向数字电视的实施方案和产业目标。在这个过程中，数字电视涉及到的技术也成为人们关注的热点，本文就一数字电视前端的相关技术进行分析阐述。
1 数字电视前端产生的思考
信息技术的发展带动了电信市场的发展，电信开始从以前的以电话业务为主到今天的以网络业务为主。而广播电视作为影视媒体行业的主力军，一直肩负着广播影视节目制作和播出的重任，其在“三网融合”下也必须不断创新，运用信息技术推动自身健康发展。在经济全球一体化和信息技术为主导的21世纪，我国的广播电视市场发生了一定的变化，开放和竞争的趋势已基本确立。早在2010年时，温家宝总理就明确提出要加快推进“三网融合”，并提出了“三网融合”的时间表，由此，广播电视的网络运营业务格局发生翻天覆地的变化，其功能得到极大扩展，其服务方式和服务内容也相应的发生了变化。基于广播电视市场的发展，数字电视前端产生并开始推动系统业务从单一性向模块化方向发展。
广播电视的服务内容从传统单一的业务走向多业务，向人们提供更多更有效的资源，促进系统的高效、稳定运转。所以说，系统的模块化发展推动了“三网融合”的顺利进行。
2 数字电视前端的建设
2.1数字电视前端基本理论及其构架
在互联网领域，IP协议是非常普通的东西，它不仅实现系统与系统之间的资源共享，同时还保证新业务的快速规模部署，这一作用使得其在广播电视行业中得到认可和运用。运用IP协议进行数字电视前端建设，进行核心网络建设，探索数字电视信号接收、编码、信号处理、调制和监视等功能模块的建设，推动广播电视行业的多元化业务发展。
如果前端采用ASI异步串行接口，用ASI进行设备互连，容易带来系统扩展性低等问题。因为ASI最大的码率为270Mbps，一根ASI连接线只能携带一个多节目传输流，这样就给运营商带来了诸多业务上的限制，而设备互连采用ASI属于静态互连，扩展性低。
而当前的数字电视前端建设的同时还要部署新的业务，推动前端架构的模块化发展，所以说，运用IP协议进行路由器的互连，充分利用千兆以太网的传输能力，使用一根线实现多个多节目传输流的传输，减少成本，简化系统框架。基于IP的数字电视前端中的所有设备可以通过IP路由器实现任意连接，非常方便，这是数字电视前端当前发展的主要方向。以IP为基础的数字电视前端不仅使得以前设备之间繁杂的连接线变得简单，也使复杂的矩阵变得简单化，帮助运营商部署新的业务，减少运营成本。在IP网中实现电视服务、互联网浏览服务、电子邮件服务、娱乐服务、电子商务服务等，从而推动“三网融合”的早日实现，使有线运营商尽快实现真正意义上的“三网融合”，实现资源共享，提高资源利用率，促进社会经济可持续发展。
2.2数字电视前端相关技术模块
数字电视前端比模拟电视前端包含的内容更加广泛，一般由卫星数字电视接收机、视频服务器、编解码器、复用器、QAM调制器、各种管理器以及网络控制设备等组成。简单来说，其包括信号输入、信号处理、信号输出、系统管理四个模块。接下来就简要介绍这几个模块的相关技术。
2.2.1信号输入模块的技术
数字电视前端信号输入模块包括接收本地播出的数字电视信号、演播室送来的自办节目信号、Internet数据流、SDH网络数字电视信号等。在这个模块中，涉及到的技术主要有分组码、卷积码。
分组码：就是把m个信息比特的序列编成n个比特的码组，每个码组的（n-m）个校验位仅仅与本码组的m个信息位有关，与其他码组无关。
卷积码：卷积码在信道误码很高的DVB-S系统中运用较多。卷积码将k个信息比特编成n个比特，由于k、n的数值较小，所以适宜串行形式传输信息，延时小。卷积码的标示方式为（n，k，m），其中k为每次输入到卷积编码器的bit数，n为每个k元组码字对应的卷积码输出n元组码字，m为编码存储度，也就是卷积编码器的k元组的级数。卷积码中编码后的n个码元不仅与前段的k个信息有关，同时还与前面（n-1）段的信息有关。随着n的增大，卷积码的纠错能力增加，而差错率则随着n的增加而指数下降。当编码器较为复杂时，卷积码的纠错性能优于分组码。在数字电视的信道编码中，卷积码常常与线性分组码级连使用。
2.2.2信号处理模块的技术
信号处理模块是数字电视前端的核心部分，其主要责任是完成对所有节目的解扰、截取、复用等处理，业务信息随时更新，保证机顶盒的正常运转，保证所有应用数据的正确插入。
广播电视信道的特性决定了数字电视的传输系统结构，在信道频带的限制下，必须通过调制技术来调整频带效率，而信道中同时还存在许多干扰，必须采用纠错和均衡技术来抗干扰。从干扰的性质上来看，可以将其分成回波干扰和噪声干扰。前者是地面广播中最为常见的信道干扰，当地面广播发射信号的电磁波遇到树木、楼房等干扰时会产生反射现象，反射信号进入接收机中就会产生回波干扰，在清除回波干扰上，目前多采用OFDM技术，这是一种并行调制技术，将符号周期延长了n倍，提高信道的抗干扰性能。
在解扰处理上，TS解扰技术能轻易改变CA系统，无需更换完全的解扰设备，将TS解扰器做成一个带有ASI输入、输出接口的小插件就可以插入到前端的任何接收設备上了。
2.2.3信号输出模块的技术
信号输出模块就是将处理过的信息利用调制器变成传输网络中所需要的信号格式，所以说，调制器是该模块的主要设备。数字调制技术将数字基带信号调制在载波上，使其成为信道传输中合适的数字频带信号，从而有效提高频谱利用率，提高信道的抗干扰能力，满足数字电视高清晰度电视系统的传输要求。目前的有线电视网一般采用64QAM调制器，接收多节目数据传输流，对其进行帧交织、RS编码和调制，输出中频调制信号到变频器上，转变成射频信号。
2.2.4系统管理模块的技术
系统管理模块也就是用户信息管理和计费工作，还有一些影视资料的管理和保密工作。数字电视前端输出部分的最后一步处理时“加扰授权”，而加扰器的工作与CA系统密切相关，加扰器支持CA系统，在同一个传输流中，可以使用两种及以上的不同CA系统，这使得系统管理可以很方便的增加新的CA系统或是停用旧的CA系统，可以在保持原有功能的基础上增加其他CA系统的机顶盒。
3 结束语
在“三网融合”不断推进的形势下，数字电视发展越来越快，而数字电视前端作为系统的一个重要组成部分，其相关技术和设备关系到数字电视系统的正常运行。本文简化介绍了数字电视前端的产生原因以及基本架构，阐述几种相关技术，供有关人员参考。
参考文献：
[1]陈宣文.数字电视前端设计的技术要求研究[J].数字技术与应用，2013（10）：180.
[2]洪文亮.浅析数字电视前端技术[J].科学之友，2012（28）：148-149.
[3]史晓燕.浅析数字电视前端技术[J].科技创新导报，2009（28）：14.
[4]朱亚东.数字电视前端相关技术研究[D].南京理工大学：2006年.